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Von der Idee zum Transfer

Forschungsberichte

Die hier aufgeführten Forschungsberichte sind kurze Zusammenfassungen zu den einzelnen Projekten.
Die vollständigen Schlussberichte zu den jeweiligen Projekten können am STFI ausgeliehen werden.

Wenden Sie sich dazu bitte an:

Dipl.-Ing. Romy Naumann
+49 371 5274-186
E-Mail

 

Randbearbeitung von dreidimensionalen, technischen Textilien mit hoher Eigensteifigkeit

04.05.2022 Forschungsberichte

Ziel des Verbundforschungsvorhabens war die Entwicklung sowie die Verifizierung einer neuartigen Technologie zur automatischen Bearbeitung der Randbereiche von dreidimensionalen, technischen Textilien zur Herstellung von Randeinfassungen. Diese sind vor allem dadurch gekennzeichnet, dass sie eine große geometrische Komplexität mit wechselnden Konturradien sowie eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen. Als Randbearbeitung stand dabei die Einfassung ein- oder mehrlagiger, textiler Strukturen mit entsprechenden Umrandungsbändern im Fokus. Einen wesentlichen Projektschwerpunkt bildete die Realisierung eines maschinentechnischen Funktionsmusters zur Verifizierung der entwickelten Technologie.

Biokeramik

Entwicklung von HAP-Biokeramik mit anisotropem Porengefüge für das Tissue Engineering von Knochen unter Einsatz von keramischen Hohlfilamenten

20.04.2022 Forschungsberichte

Anstelle von klassischen, nicht degradablen und damit dauerhaften Implantatwerkstoffen werden zunehmend bioresorbierbare Materialien verwendet, welche eine Defektregeneration ermöglichen und den Körper bei der Selbstheilung unterstützen. Im Falle von Knochendefekten sind Calciumphosphat-Biokeramiken vorteilhaft, da diese in ihrer chemischen Zusammensetzung der Mineralphase der Knochenmatrix – Hydroxylapatit (HAP) – nahekommen. Da Knochengewebe hochgradig anisotrop strukturiert ist, konzentriert sich die Forschung auf die Entwicklung anisotroper Knochenersatzelemente. Im Fokus stehen variabel dimensionierbare Implantate mit Porenstrukturen, die nicht nur ein Einwachsen von Zellen und Gewebe erlauben, sondern auch die Erschließung durch Blutkapillaren.

Zwanzig20 - futureTEX - SelVliesPro: Entwicklung einer smarten kontinuierlichen Fertigungslinie zur Verarbeitung von rezyklierten Hochleistungsfasern zu Organoblechen

19.01.2022 Forschungsberichte

Das futureTEX-Umsetzungsvorhaben SelVliesPro verfolgte das Ziel, den Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen umzusetzen. Die Wiederverwertung von Carbonfasern auf dem Niveau von Hochleistungswerkstoffen ist nur mit geschlossenen technologischen Prozessketten bei hoher Reproduzierbarkeit und ökonomischer Effizienz zu etablieren. Die Anlage ist gekennzeichnet durch die kontinuierliche Herstellung in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten, welche sowohl prozess- als auch parameterseitig in gegenseitiger Abhängigkeit stehen.

Lintingarme Spinnvliessstoffe

12.01.2022 Forschungsberichte

Bei der Verarbeitung zu Hygienevliesstoffen sind die Vliesstoffbahnen einer Vielzahl von Umlenkstellen bei hohen Geschwindigkeiten starken Reibungsbeanspruchungen ausgesetzt, die teilweise zu hohen Faseranhäufungen in den Anlagen führen (s. Foto). Das Ziel des Vorhabens bestand darin, die Ursachen für das auftretende Linting näher zu untersuchen. Zu diesem Zweck sollte eine geeignete Technologie für die Herstellung von weicheren und gleichzeitig lintingarmen Vliesstoffen auf Spinnvliesanlagen im industriellen Maßstab entwickelt werden.

Das verfügbare Verfahren zur Bestimmung von Linting-Koeffizienten nach DIN EN ISO 9073-10 spiegelt die bei der Vliesstoffverarbeitung auftretenden Beanspruchungen des Vliesstoffs nicht adäquat wider. Deshalb bestand das Ziel auch darin, ein neues Prüfverfahren zur Beurteilung der Linting-Eigenschaften zu entwickeln und zu testen bzw. vorhandene (z.B. Martindale-Verfahren) entsprechend zu modifizieren.

Sieb3D – Individualisierte Produkte in kleinen Losgrößen durch Sieb- und 3D-Druck

30.11.2021 Forschungsberichte

Individualisierung, Multifunktionalität und Nachhaltigkeit von Produkten sind wichtige Leitthemen für die Textilindustrie. Mittels Siebdrucks können farbige Motive und Funktionsstrukturen auf Textilien aufgebracht werden. Die Herstellung und Lagerung von Schablonen für die jeweiligen Druckmuster werden jedoch erst bei größeren Losgrößen rentabel. Für die individuelle Farbgebung ist bereits jetzt der Digitaldruck eine Alternative. Die Herstellung zusätzlicher Funktionsstrukturen erfolgt immer noch im Siebdruck. Im Projekt Sieb3D ist gelungen, eine Verfahrenskombination aus Siebdruck- und 3D-Drucktechnologie zur Herstellung individueller textiler Produkte zu entwickeln.

Ölabsorbierende Vliesstoffe

12.11.2021 Forschungsberichte

Das Projektziel der gemeinsamen Forschungsarbeit von STFI und dem Deutschen Textilforschungszentrum Nordwest gGmbH (DTNW) in Krefeld bestand aus der Untersuchung und Modifikation von Oberflächeneigenschaften industriell hergestellter Man-Made Fasern. Mit den neuen Erkenntnissen sollten gegenläufige Benetzungseigenschaften mit Ölen und Wasser realisiert werden. Zudem sollten die genutzten Fasern keinen Beitrag zur Steigerung des unerwünschten und gefährlichen Kunststoffanteils in Gewässern leisten und demnach komplett biobasiert sein.

DuReNo – Untersuchungen zur optimierten, staubarmen Fertigung von Carbonfaservliesstoffen mit dem Fokus auf arbeitsschutztechnische Belange

02.11.2021 Forschungsberichte

Kernaufgabe des Projektes DuReNo war es, den Herstellungsprozess von mechanisch verfestigten Vliesstoffen aus rezyklierten Carbonfasern dahingehend zu untersuchen und zu entwickeln, dass eine nahezu staubfreie Produktion ermöglicht wird. Betrachtet wurden hierbei die Prozessschritte von der Faseraufbereitung mittels Schneid- und Reißtechnologie über die Vliesbildung per Kardier- und Airlayverfahren bis zur Verfestigung mittels Vernadelung.

TPU-Meltblown-Vliesstoffe für Wundverbände (Highflow-TPU)

28.10.2021 Forschungsberichte

Das Ziel des Vorhabens bestand in der Entwicklung von Meltblown-Vliesstoffen aus thermoplastischem Polyurethanpolymeren, die als Funktionslagen in Wundverbänden zum Einsatz kommen. Eine wesentliche Eigenschaft von TPU-Meltblown-Vliesstoffen besteht in deren Flexibilität, was als Trägermaterial für Wundverbände von Vorteil ist, die auf Körperstellen Verwendung finden, die dauerhaft mechanischen Belastungen ausgesetzt sind (z. B. Gelenke). Für den Einsatz eines TPU-Vliesstoffs als Hautkontaktlage wurde die Gewährleistung eines optimalen Feuchtemanagements, eine hohe Benetzbarkeit und eine möglichst hohe Feuchteaufnahmefähigkeit sowie ein hohes Wasserrückhaltevermögen angestrebt.

Neuartige textile Oberflächen mit verbesserter Reinigungsfähigkeit und optimiertem Abriebverhalten

28.10.2021 Forschungsberichte

Im Projekt wurden auf Basis von kostengünstigen Nadelvliesstoffen neuartige textile Oberflächen entwickelt und so Alternativen zum textilreduzierten Automobilinterieur geschaffen. Diese Materialien sollten im Design, im Komfort und in ihrer Performance den jetzigen Produkten in nichts nachstehen, da für Automobilhersteller und Kunden die Wertigkeit und der Wohlfühlfaktor essentiell sind. Für die Gestaltung von neuartigen textilen Oberflächen wurden zwei Konzepte erarbeitet und verfolgt. Es sollten zum einen neue Textiloberflächen durch Prägung geschaffen werden. Zum anderen sollten durch die Ausrüstungen höhere Produktanforderungen erreicht und das Anschmutzverhaltens und der Abreinigungsfähigkeit verbessert werden. Hierbei wurden innovative Technologien (z. B. Minimalauftragsverfahren und digitale Veredlung) mit den konventionellen Verfahren (Benchmark) verglichen, um Kosten zu minimieren und dem Trend zur Individualisierung Rechnung zu tragen.

Modellierung Großrundstrickmaschine

15.06.2021 Forschungsberichte

Um optimale Maschineneinstellungen für GRSM schneller zu finden, wurden mathematische Modelle entwi-ckelt, welche wiedergeben, ob und wie einzelne Maschinenparameter Einfluss auf Eigenschaften des Gestricks besitzen. Als statistische Verfahren kamen beispielsweise die Korrelation- und Varianzanalyse sowie die Re-gressionsanalyse zum Einsatz. Untersucht wurden unter anderem die Parameter Maschinenfeinheit, Maschi-nendurchmesser, Fadenspannung, Einlauf, Fadenfeinheit und Fadenmaterial auf die Gestrickeigenschaften flä-chenbezogene Masse, Festigkeit, Dehnung, Breite und Dicke.

BioFilter – Biogene Filtermedien auf Basis thermoplastischer Polymere und Fasern

25.05.2021 Forschungsberichte

Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Erarbeitung von verfahrenstechnischen sowie Material-wissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung neuer biogener Filtermedien auf der Basis von Vliesstoffen aus PLA mit modifizierten Eigenschaften. Die Optimierung der Verarbeitung sowie der Ausgangsmaterialien sollte die Stabilität der PLA-Vliesstoffe spezifisch für die Bedingungen der Filteranwendung ermöglichen.

SusComTrab – Flammhemmende, nachhaltige Verbundwerkstoffe

17.05.2021 Forschungsberichte

In Kooperation der drei Forschungspartner Centexbel (Gent, Belgien), Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), Chemnitz und Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW), Kaiserslautern wurden im CORNET-Projekt „SusComTrab“ nachhaltige Faserverstärkungen (basierend auf Naturfasern, Basaltfasern und recycelten Carbonfasern) kombiniert mit Benzoxazinen oder biobasierten Epoxidharzen näher untersucht.

Zwanzig20 – futureTEX - optiformTEX: Entwicklung einer flexiblen Fertigungstechnologie für Naturfaser-halbzeuge mit topologischer Verteilungscharakteristik

30.03.2021 Forschungsberichte

Die Grundidee für das Projekt „optiformTEX“ im Rahmen des futureTEX-Kompetenznetzwerkes ist die Entwicklung eines flexiblen textiltechnologischen Verfahrens und der zugehörigen Anlagenkomponenten für die Herstellung von belastungsgerechten Naturfaserhalbzeugen durch gezielte Beeinflussung der Flächenmasseverteilung im Flor vor der Halbzeugverfestigung.

Infrarot-reflektierende Oberflächen für einen hohen Raumkomfort bei reduziertem Heizenergiebedarf

12.03.2021 Forschungsberichte

Ziel des FuE-Vorhabens war es, Beschichtungen für Textil- und Holzoberflächen zu entwickeln, welche im Bereich mittlerer Infrarot-Strahlung einen Reflexionsgrad von mindestens 50 % aufweisen. Um dies zu erreichen, sollten in Abgrenzung zum derzeitigen Stand der Technik Mikrostrukturen in Form von Mikrosphären und optisch aktiven Faserstrukturen zum Einsatz kommen.

3D-gedruckter Abriebschutz mit kompressiblen Eigenschaften

19.08.2020 Forschungsberichte

In der Textil- und Bekleidungsindustrie ist es in den verschiedensten Anwendungsfällen notwendig, textile Flächen an exponierten Bereichen zusätzlich vor Abrieb und Verschleiß zu schützen, um die Langlebigkeit des Textils zu erhöhen. Im Bereich der Sport- und Freizeittextilien sowie Arbeits- und Schutztextilien werden beispielsweise Oberschenkelaußenseiten, Knie-, Ellenbogen- und/oder Schulterbereiche verstärkt. Für die Realisierung dieser Anforderung gibt es verschiedene Lösungen. Zum einen werden sehr strapazierfähige Grundmaterialien, wie Aramide oder Polyamide, verwendet. Zum anderen werden zusätzliche Strukturen in Form von vollflächigen Streichbeschichtungen oder partiellen Druckschichten mit verschiedenen Technolo-gien aufgebracht. Jedoch werden zur Verbesserung des Abriebschutzes meist harte Materialien verwendet, die den Tragekomfort einschränken. Ziel des Projekts war die Entwicklung von partiellen 3D-gedruckten abriebfesten und kompressiblen Strukturen für Textilien.

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